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某同學在“研究小車的加速度與外力關系 的探究實驗中.使用了光電門.他將光電門固定在軌道上的某點B.用不同重力的物體拉小車.但每次小車從同一位置A由靜止釋放.測出對應不同外力時小車上遮光板通過光電門的時間△t.然后經過數據分析.得出F反比于△t2.則他就得出物體的加速度正比于外力的結論.請簡要說明該同學這樣做的理由. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某同學在“研究小車的加速度與外力關系”的探究實驗中,使用了光電門。他將光電門固定在軌道上的某點B,用不同重力的物體拉小車,但每次小車從同一位置A由靜止釋放,測出對應不同外力時小車上遮光板通過光電門的時間△t,然后經過數據分析,得出F反比于△t2。則他就得出物體的加速度正比于外力的結論。請簡要說明該同學這樣做的理由。

 

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某同學在“研究小車的加速度與質量關系“的探究實驗中,使用的裝置如圖所示.他將光電門固定在光滑水平軌道上的某點B,用同一重物拉不同質量的小車,每次小車都從同一位置A由靜止釋放.
(1)若遮光板的寬度d=1.2cm.實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=4.0×10-2s,則小車經過光電門時的瞬時速度為
0.30
0.30
m/s;
(2)若再用米尺測量出光電門到小車出發點之間的距離為s,則計算小車加速度大小的表達式為a=
d2
2s(△t)2
d2
2s(△t)2
(各量均用字母表示);
(3)實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等,則重物的質量m與小車的質量M間應滿足的關系為
M>>m
M>>m

(4)測出對應不同質量的小車上遮光板通過光電門的時間△t,然后經過數據分析得出(△t)2與小車的質量M成正比.則能得出的結論是
外力一定時,加速度與質量成正比
外力一定時,加速度與質量成正比

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一同學在“研究小車的加速度與外力關系”的探究實驗中,使用了光電門.他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B,用不同的力拉小車,但每次小車從同一位置A由靜止釋放,測出對應不同外力時小車上遮光板(寬度L很小)通過光電門的時間△t.然后經過數據分析,發現小車所受拉力F反比于△t2,于是他就得出物體的加速度正比于外力的結論.試簡要說明該同學的推理過程.

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在①研究加速度與外力(質量一定)的關系;②驗證機械能守恒定律;③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中;某同學正確地作出了三個實驗的圖線,分別對應于下圖中A、B、C所示.根據坐標軸代表的物理量判斷;A實驗的圖線斜率表示
物體(或小車)質量的倒數
1
m
物體(或小車)質量的倒數
1
m
;B實驗圖線的斜率表示
當地的重力加速度g
當地的重力加速度g
,C實驗圖線的斜率表示
彈簧的勁度系數k
彈簧的勁度系數k
.(不能只填字母,需配以文字說明)

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某同學利用如圖(a)裝置研究外力與加速度的關系.將力傳感器和位移傳感器的發射端安裝在置于水平軌道的小車上,將細繩的一端系在力傳感器測量掛鉤上,另一端繞過光滑定滑輪懸掛鉤碼.開始實驗后,依次按照如下步驟操作:
①同時打開力傳感器和位移傳感器;
②釋放小車;
③關閉傳感器,根據計算機顯示的F-t和v-t圖象記錄下小車在此次加速運動過程中繩子的拉力F和小車加速度a.
④改變鉤碼質量,重復上述步驟.
(1)某次釋放小車后計算機顯示的F-t和v-t圖象如圖(b).根據圖象,此次操作應記錄下的外力F大小為
 
N,加速度a為
 
m/s2
(2)根據上述實驗器材和過程畫出a-F圖象的示意圖如圖(c),那么理論上圖線斜率應等于
 
,圖線不過原點的原因可能是
 

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1.(3-4模塊) (1)CD  (2)y的負方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)

(3)解:a.由折射定律:  

在BC界面:sin60°=sinγ  ①(1分)          γ=300°                          

∵sinC=     ②(1分)

∴光線在AC界面發生反射再經AB界面折射 (1分)

sin30°=sinγ/             ③(1分)

γ/=60°  則射出光線與AB面的夾角  β=90°-γ/=30°  ④(1分)            

 

2.(1)v2=0.390m/s(2分) ,a=0.600 m/s2(2分)(說明:取兩位有效數字共扣1分)

(2),----1分   ------1分--------1分

 

若F反比于△t-2,則加速度正比于外力。

 

15.(1)30.5-30.9 mA;1.5×103 Ω。×10 ,歐姆調零。

(2)①如圖;         (2分)

     ②(A-1)                (2分)

     ③ 0.10-0.14Ω (2分)、9.00-9.60Ω/m(2分)

 

 

3、(16分)(1)(5分)設物塊塊由D點以初速做平拋,落到P點時其豎直速度為

                 得

       平拋用時為t,水平位移為s,

       在桌面上過B點后初速

       BD間位移為     則BP水平間距為

   (2)(5分)若物塊能沿軌道到達M點,其速度為

      

       軌道對物塊的壓力為FN,則

解得   即物塊不能到達M點

   (3)(6分)設彈簧長為AC時的彈性勢能為EP,物塊與桌面間的動摩擦因數為

       釋放      釋放

       且

       在桌面上運動過程中克服摩擦力做功為Wf

       則   可得

4.17. (共14分)解:(1)微粒在盒子內、外運動時,盒子的加速度a=μMg/M=μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2

盒子全過程做勻減速直線運動,所以通過的總路程是:(4分)

(2)A在盒子內運動時,   方向以向上為正方向

由以上得  a=qE/m=1×10-6×1×103/1×10-5 m/s2=1×102 m/s2 (2分)

A在盒子外運動時,   則a=qE/m=1×102 m/s2  方向向下

A在盒子內運動的時間t1=2v/ a=2×1/1×102s=2×10-2s

同理A在盒子外運動的時間t2=2×10-2s

A從第一次進入盒子到第二次進入盒子的時間t= t1+t2=4×10-2s    (4分)

(3)微粒運動一個周期盒子減少的速度為△v= a (t1+ t2)=2×(0.02+0.02)=0.08m/s

從小球第一次進入盒子到盒子停下,微粒球運動的周期數為n=v1/△v=0.4/0.08=5

故要保證小球始終不與盒子相碰,盒子上的小孔數至少為2n+1個,即11個. (4分)

 

 

5. ⑴1N,向右(提示:注意相當于左右兩個邊都以v0=10m/s向左切割磁感線,產生的感應電動勢相加,左右兩邊都受到安培力作用,且方向都向右。)⑵8m/s(提示:車運動起來后,當車對地的速度為v時,線框切割磁感線的相對速度變為(v0- v),當安培力與阻力平衡時達到最大速度。);⑶100m(提示:先求出最大共同速度為5m/s,撤去磁場后對A和P整體用動能定理。)

 

 

 

 

6.解:(1)子彈打擊滑塊,滿足動量守恒定律,設子彈射入滑塊后滑塊的速度為v1,則

          ①     (4分)

(2)從O到A滑塊做加速度增大的減速運動,從A到O滑塊可能做加速度增大的減速運動,或先做加速度減小的加速運動再做加速度增大的減速運動。

滑塊向右到達最右端時,彈簧的彈性勢能最大。設在OA段克服摩擦力做的功為Wf,與滑塊的動摩擦因數為μ,彈性勢能最大值為Ep,根據能量守恒定律:

    ②                       (2分)

由于滑塊恰能返回到O點,返回過程中,根據能量守恒定律:

(3)設第二顆子彈射入滑塊后滑塊的速度為v2,由動量守恒定律得:

     (2分)

如果滑塊第一次返回O點時停下,則滑塊的運動情況同前,對該過程應用能量守恒定律:

       

①②③④⑤⑥聯立解得

如果滑塊第三次返回O點時停下,對該過程由能量守恒:

①②③④⑥⑦聯立解得

所以,滑塊僅兩次經過O點,第二顆子彈入射速度的大小范圍在

 

 

 

 

 

 


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